Αλλάζουν τα πάντα με αυτή την ανακάλυψη: Η λύση της ενεργειακής κρίσης βρίσκεται στο φλοιό της Γης

Το επίπεδο ενεργειακής εξάρτησης κάθε χώρας, καθώς και η διαχείριση των υψηλότατων τιμών ηλεκτρικής ενέργειας αποτελούν τα βασικότερα θέματα στο δημόσιο διάλογο εδώ και πολύ καιρό.

Η Ευρώπη αντιμετωπίζει μία πρωτόγνωρη ενεργειακή κρίση και η δραματική αύξηση των επιπέδων κόστους ηλεκτρισμού επιβραδύνει κάθε προοπτική ανάπτυξης των χωρών.

Ένα από τα μεγάλα στοιχήματα που θα κρίνουν την πορεία της ενεργειακής μετάβασης, η οποία προορίζεται να παράσχει την απαραίτητη αυτονομία σε κάθε χώρα της ΕΕ, είναι οι επιδόσεις στην αποθήκευση της ηλεκτρικής ενέργειας.

Η ανάπτυξη τεχνολογιών αποθήκευσης είναι πια εξίσου σημαντική με τις επενδύσεις σε Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας. Αποτελεί το κομμάτι που θα συμπληρώσει το παζλ και θα επιτρέψει την επιτάχυνση της ενεργειακής μετάβασης. Αυτή τη στιγμή επιστήμονες σε όλο τον κόσμο εργάζονται με στόχο την ανεύρεση τρόπων ώστε να αποθηκεύεται για μεγάλα χρονικά διαστήματα η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τις ΑΠΕ. Ο λόγος φυσικά είναι ότι όταν αυτή δεν χρησιμοποιείται από το δίκτυο πάει κυριολεκτικά χαμένη.

Με τη δυνατότητα που παρέχουν οι ΑΠΕ στην παραγωγή ρεύματος, η αποθήκευση της ηλεκτρικής ενέργειας απασχολεί όλο και περισσότερο την παγκόσμια κοινότητα, στο δρόμο προς ένα βιώσιμο και περιβαλλοντικά φιλικό μέλλον.

Οι τελευταίες εξελίξεις στο πεδίο της έρευνας είναι απολύτως ενθαρρυντικές. Διότι δείχνουν ότι η λύση θα μπορούσε να έρθει από το πιο άφθονο μέταλλο στο φλοιό της Γης, το αργίλιο ή αλουμίνιο. Από πλευράς εξάπλωσης πρόκειται επίσης για το αφθονότερο χημικό στοιχείο στον πλανήτη, μετά το οξυγόνο και το πυρίτιο. Το ήδη εξαιρετικά χρήσιμο σε πολλούς τομείς βιομηχανίας αλουμίνιο μπορεί να γίνει ακόμα χρησιμότερο για την ανθρωπότητα, όπως προκύπτει από τα ευρήματα των επιστημόνων στο Ελβετικό Ινστιτούτο Ηλιακής Τεχνολογίας SPF.

Το πρόγραμμα μελέτης των κύκλων οξειδοαναγωγής του αλουμινίου από το SPF έχει ξεκινήσει εδώ και αρκετά χρόνια και χρηματοδοτείται από το πρόγραμμα Horizon Europe της Ευρωπαϊκής Ένωσης και την ελβετική κυβέρνηση.

Μεγάλα πλεονεκτήματα του αλουμινίου είναι το χαμηλό κόστος, ο ελάχιστος δυνατός αντίκτυπος στο περιβάλλον και η δυνατότητα αποθήκευσης ενέργειας για πολύ μεγάλα χρονικά διαστήματα, σημαντικά μεγαλύτερα από εκείνα που προσφέρουν ακόμη και οι προηγμένες μπαταρίες ιόντων λιθίου σήμερα.

Η χρήση του αλουμινίου ως μέσου για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας προϋποθέτει τη μετατροπή του σε του οξείδιο του αργιλίου μέσω της διαδικασίας οξειδοαναγωγής. Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τις ΑΠΕ αποθηκεύεται στο αλουμίνιο με χημικό τρόπο χωρίς να παράγονται αέρια του θερμοκηπίου. Δεν αρκεί όμως μόνο αυτό. Πρέπει κατόπιν να ανακτηθεί η ηλεκτρική ενέργεια από το αλουμίνιο με υψηλό βαθμό απόδοσης. Η έρευνα των Ελβετών εστιάζει στην ανάκτηση της ηλεκτρικής ενέργειας από το αλουμίνιο και τη δυνατότητα μετατροπής του οξειδίου του αλουμινίου ξανά σε αλουμίνιο χωρίς την παραγωγή αερίων του θερμοκηπίου. Τα αποτελέσματα, σε συνθήκες εργαστήριου, ήταν εξαιρετικά. Η ελβετική ομάδα εκτιμά ότι μέσω αυτού του τρόπου και φυσικά σε επίπεδο βιομηχανίας πια, το ποσοστό ανάκτησης της ηλεκτρικής ενέργειας μετά την αποθήκευση του στο αλουμίνιο θα ήταν δυνατό να κυμαίνεται στο 65%. Νούμερο τεράστιο αν ληφθούν υπόψιν οι ασύγκριτες δυνατότητες του μετάλλου σε αυτή τη διαδικασία.

Σε ένα κυβικό μέτρο αλουμινίου μπορούν να αποθηκευτούν περίπου 23,5 μεγαβατώρες, ποσότητα περίπου 50 φορές μεγαλύτερη απ’ ότι επιτυγχάνεται με μια καλή διάταξη ιόντων λιθίου. Οι 23 ΜWh θεωρούνται αρκετές για να τροφοδοτούν ένα σπίτι για δύο περίπου χρόνια.

Το «κλειδί» είναι ότι όλες οι πρώτες ύλες εδώ είναι σχετικά φθηνές και άφθονες. Μερικές από αυτές πραγματικά σκραπ, με το πρόσθετο πλεονέκτημα ότι είναι πολύ εύκολο να αποθηκεύονται και να μεταφέρονται.

Πρακτικά, αν η τεχνολογία αυτή αναπτυχθεί σε ευρεία κλίματα, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου που υπάρχουν αυτή τη στιγμή στα αμιγώς ηλεκτρικά αυτοκίνητα, δεν θα έχουν πια λόγω ύπαρξης.

Οι εν λόγω έρευνες αναμένεται να φέρουν τα πρώτα χειροπιαστά αποτελέσματα σε περίπου 5 χρόνια, ενώ παρόμοιες μελέτες βρίσκονται σε εξέλιξη για το σίδηρο.